JVM（三）——Class类文件结构浅析

短命女 2022-03-30 05:10 236阅读 0赞

前边 [Java内存区域管理][Java] 中我们学习总结了JVM这个容器的内存空间区域划分，[垃圾回收（GC Garbage Collection）][GC Garbage Collection]中学习总结了JVM对容器中的对象是如何进行回收处理的。好，那么接下来，我们来看看，是什么样的对象在JVM中运行实现我们想要的业务效果呢？

我们IT技术人员，都会写代码，什么数据类型，什么数据结构，什么算法，什么面向对象……就Java技术而言，我们用.java类型文件来实现我们的各种想法。学习Java最开始，都知道编译期，运行期。学号的Java文件，要编译为.class文件，才能运行。好，重点.class文件，就是可以运行JVM上的文件。不仅仅是JAVA语言，其它语言编译后成为.class文件也可以在JVM中运行。

好，我们先看个小例子，看看JAVA中的.java文件内容及编译后的.class文件内容：

package functionpage;
    
    public class Demo {
    
        private int a = 1;
    
        public void testMethod() {
            System.out.println(a);
        }
    }

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpdWppYWhhbjYyOTYyOQ_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

我们来看看.class文件的文件结构，由两种数据类型：无符号数（基本类型，类似Java的基本数据类型）和表（复合数据类型，类似Java中的集合）组成：

<table>  class类文件结构  
 <thead> 
  <tr> 
   <th>名称</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>magic-魔数</td> 
   <td>每个Class文件的头4个字节，唯一作用是确定这个文件是否为一个能被JVM接受的class文件。例如上图：CAFEBABE-cafe babe，咖啡宝贝，是不是挺有意思。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>minor-version-次版本</td> 
   <td>2个字节，为此版本号</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>major-version-主版本</td> 
   <td>2个字节，为主版本号。表示JDK的版本（主次版本和我们平时代码版本管理一样），高版本向下兼容。例如用JDK1.8编译的class文件就不能放在jdk6上运行。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>constant_pool_count-常量个数</td> 
   <td>2个字节，表示常量池中常量的个数，从1开始计数。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>constant_pool-常量池</td> 
   <td> <p>1-class文件中的资源仓库，为class文件结构中与其它项目关联最多的数据类型，也是最占用class文件空间，为<strong>表类型</strong>的数据项目。</p> <p>2-包含：字面量（Literal）如文本字符串、声明的final的常量值等。</p> <p>3-包含：符号引用（Symbolic References）如类、接口、字段、方法</p> <p>具体的字面量，符号引用，可以看下这篇文章：<a href="https://blog.csdn.net/hxcaifly/article/details/82887552" rel="nofollow">https://blog.csdn.net/hxcaifly/article/details/82887552</a></p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>access_flags-访问标识</td> 
   <td>2个字节用于识别，是否为public类型，是否被声明为final，是否为接口、是否为abstract类型，是否为用户代码生产，是否是注解，是否是枚举……</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>this_class-类索引</td> 
   <td>2个字节，用来确定这个类的全限定名，指向常量池中的CONSTANT_Class_info</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>super_class-父类索引</td> 
   <td>2个字节，用来确定这个类的父类的全限定名，一个类只能有一个父类，指向常量池中的CONSTANT_Class_info</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>interfaces_count</td> 
   <td>接口个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>interfaces</td> 
   <td>接口集合，接口从左到右排列的全限定名，指向常量池中的CONSTANT_Class_info</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>fields_count</td> 
   <td>字段个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>fields</td> 
   <td> <p>1-字段表，用于描述声明的变量，例如：作用域（public、private、protected修饰符），否是static，final，valatile，transient序列化，字段数据的类型（基本类型、对象、数组），字段名称等&nbsp;</p> <p>2-修饰符用标志位描述，字段类型，需要引用常量池中的常量来描述，字段名称</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>methods_count</td> 
   <td>方法个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>methods</td> 
   <td>1-方法表，用于描述方法，和字段表差不多，除了valatile，transient没有</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>attributes_count</td> 
   <td>属性的个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>attributes</td> 
   <td>属性表：用于描述字段值、方法代码、异常、类文件等不同场景专有的信息。在上边的class文件、字段表、方法表等的具体描述中都会用到。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

通过这个表格，可以看到其实.class文件就是.java的文件的另一种表示方式，都是通过字节码，来进行表述我们写的代码呢。由于更接近机器识别码，所以我们读起来相对比较困难。（大家都知道机器只认0和1，机器用0和1描绘了大千世界）。  是用JVM识别读取的。

好了，今天简单了解一下.class文件的结构。继续。。。

[Java]: https://blog.csdn.net/liujiahan629629/article/details/85108860
[GC Garbage Collection]: https://blog.csdn.net/liujiahan629629/article/details/85215655
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